基于视觉的空中加油定位技术研究

空中加油作为增加飞行器续航能力的一种有效手段,正受到越来越多的关注和研究,而具有低成本、无源性等优点的视觉导航技术为自动空中加油的实现提供了可靠的解决方案。首先介绍了空中加油的基本概念,包括软、硬两种不同方式以及从交会到脱离的过程;然后以加油锥套、受油接口、飞行器机体三种不同的研究主体为切入点,梳理了针对自动空中加油问题的视觉定位解决方案,着重阐述了其中基于视觉的检测跟踪和位姿估计过程,总结了其中可用的视觉定位算法;最后讨论了当前该领域待解决的问题,并展望未来的研究方向。     

一种执行机构故障的健康监控方法研究

应用基于模型的方法进行执行机构故障的健康监控,根据健康管理的基本内容,分别应用参数辨识方法进行故障特征提取,应用指数平滑方法进行健康预测,为系统健康管理提供了研究思路。     

基于神经网络的电动舵回路容错控制方法研究

为了克服电动舵回路故障和非线性因素的影响,提出一种基于神经网络误差反馈学习的电动舵机容错控制器设计方法,根据电动舵机系统动力学特征建立系统非线性数学模型,采用反馈误差学习控制律进行神经网络容错控制,由参考信号和实际输出信号对比产生的误差信号驱动神经网络学习从而产生控制信号,以达到实现容错重构控制的目的,仿真结果表明,神经容错网络控制器能够达到满意的控制效果。     

一种新的自适应退火遗传算法

在函数的全局优化算法中,模拟退火算法和遗传算法的结合可较好地改善算法的性能。基于这个思想提出一种新的自适应退火策略用于遗传算法中选择概率的计算以增强算法的收敛性,在交叉和变异概率的选取上也进行了自适应处理,以进一步改善算法的稳定性和收敛性。基于典型算例的仿真结果验证了该算法对高维复杂函数最优化的有效性和高效性,其性能明显优于传统遗传退火算法、改进的进化规划方法。     

基于改进的NSGA-Ⅱ算法的飞机等效拟配

文章针对传统等效拟配方法中,时域响应和频域特性不能兼顾带来的缺点,提出了一种基于改进的多目标进化算法NSGA-Ⅱ的时域频域并行双拟配方法。在改进的NSGA-Ⅱ进化算法中,提出了新的精英保留策略增强了算法收敛性;同时,使用了改进的自适应模拟二进制(ASBX)算子提高了算法效率。仿真结果表明,采用该算法进行等效系统拟配,可以兼顾时域和频域响应,拟配效果良好。     

一种自适应混合多目标粒子群优化算法

文章针对多目标粒子群优化算法多样性损失和收敛性不好的问题,提出了一种自适应混合多目标粒子群优化算法。首先,使用Sobol序列映射决策变量初始值,使得初始解集在全决策空间范围有更均匀的分布。使用线性递减权重法调整粒子群算法的权重,增强算法收敛性。提出了使用基于多样性指标SP的自适应变异算子增加种群多样性的同时,还提出了在最优档案集中,使用基于改进的世代距离指标GD的自适应混沌搜索增强算法局部搜索能力。最后,将文中提出的改进算法与MOPSO(基本多目标粒子群优化算法)和NSGA2对比,结果显示出该算法能够在保持优化解收敛性的同时获得更好的多样性。     

基于无迹卡尔曼滤波的迎角/侧滑角估计方法

迎角和侧滑角是飞控系统的重要参数。针对迎角和侧滑角不能够精确测量(尤其在大机动情况下)的问题,研究了一种综合惯导系统数据和飞机的非线性动力学方程,利用无迹卡尔曼滤波来估计飞机的迎角和侧滑角的方法,实现了依靠算法代替传感器获得飞行参数,克服了对硬件(迎角、侧滑角传感器)的依赖性。该方法对系统数学模型的准确性有着较高的要求。仿真验证表明,该方法结构简单。且具有估计精度高、实时性好、抗干扰能力强的特点。     

一种基于反馈和共享机制的自适应进化策略*

为提高进化策略的搜索精度和全局搜索能力,提出了一种基于反馈和共享机制的改进进化策略,将各代当前最优搜索结果和反映种群个体聚集程度的共享度信息反馈到变异步长的更新式中,以保证种群中的部分个体在搜索后期仍保持较大的跳出局部极小的能力,从而达到提高算法全局搜索能力和搜索精度的目的。为了对比改进后进化策略与常规进化策略的优化效果,利用三个测试函数对两种进化策略进行了仿真测试。测试结果表明,与常规进化策略相比,提出的基于反馈和共享机制的进化策略具有更高的搜索精度和更强的全局搜索能力。     

基于RBF神经网络观测器飞控系统故障诊断

为了解决非线性系统采用解析方法进行故障诊断困难的问题,利用神经网络可逼近任意连续有界非线性函数的能力,提出了一种基于RBF神经网络观测器的故障检测与诊断方法,并详细论述了该故障诊断方法的构造原理。以含有非线性项的飞行控制系统的作动器模型为例,仅作动器的输入输出可测量,通过构造RBF神经网络观测器来拟合作动器系统模型,逼近其在正常情况下的输出。最后在飞控系统的闭环控制环境下,对作动器的三种典型故障进行了计算机仿真诊断,结果表明故障诊断方法是有效的。     

液态CO2相变破岩振动信号能量分布特征

针对液态CO_2相变破岩,设计振动信号监测试验,基于小波包变换分析振动信号能量分布规律。结果表明:液态CO2相变破岩振动信号主振频带与振动信号方向及传播距离相关性较小,基本位于0~4 Hz子频带,但主振频率对应能量分布百分比随着传播距离增加逐渐降低。随传播距离的增加,垂向振动信号高频段能量百分比逐渐增加,低频段能量百分比逐渐降低,且在中高频附近出现与主振频带对应能量百分比逐渐接近的"子中心"频带。同一测点不同方向频率能量分布百分比在0~100 Hz频带存在一定差异,但在其他频域内基本一致。